Forschung

Forschungsschwerpunkt: Software Engineering für eingebettete Systeme

Software wird heute bereits vielfach in Anwendungsbereichen genutzt, die hohe Anforderungen an bestimmte Qualitätseigenschaften der Software stellen. Software ist in vielen Fällen Bestandteil eines Systems. Oft sind Softwarelösungen verteilt aufgebaut. Darüber hinaus nimmt der Umfang von Softwareprodukten ständig zu. Moderne Entwicklungsmethoden - z.B. die Objektorientierung - ergänzen etablierte Methoden und verdrängen diese zum Teil.

Die von unserer Arbeitsgruppe durchgeführten Arbeiten zielen auf die Erforschung von Methoden zur qualitätsgerechten Entwicklung von Software für eingebettete Systeme. Die derzeitigen Schwerpunkte betreffen objektorientierte Methoden insbesondere in ihrer Anwendung auf sicherheitskritische, hochverfügbare und echtzeitfähige softwareintensive Systeme. Das ständige Umfangswachstum von Softwaresystemen und ihr verteilter Aufbau werden besonders beachtet. Zur Zeit finden Forschungsarbeiten zu objektorientierten Techniken, zu Aspekten verteilter Software und zum quantifizierten Nachweis von Softwareeigenschaften statt. Die Forschungsarbeiten werden zum Teil in direkter Zusammenarbeit mit der Industrie durchgeführt.

BMBF-Projekt: ViERforES

http://vierfores.iese.fraunhofer.de
Ansprechpartner: Dipl.-Inf. Patrick Keller ( pkeller@informatik.uni-kl.de )

Der größte Anteil der weltweit hergestellten Mikroprozessoren wird in eingebetteten Systemen - vom Haushaltsgerät bis zum Verkehrsflugzeug - verbaut. Viele Geräte, die wir täglich ganz selbstverständlich nutzen, gehören dieser Kategorie an. Eingebettete Systeme besitzen eine enorme technische und wirtschaftliche Bedeutung und sind niemals sogenannte "Stand-alone"-Systeme, sondern auf verschiedenen Ebenen vielfältig in Kommunikationsbeziehungen zu anderen Systemen, wie z. B. mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektronischen oder der Informationstechnik eingebunden. Diese Systeme bestimmen in hohem Maße die Eigenschaften der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit und sind wettbewerbsbestimmend für die Branchen Fahrzeug-, Medizin-, Energie-, Produktions- und Materialflusstechnik, die im Vorhaben als Anwendungsbereiche (siehe Bild) dienen. Ziel des Projektes ist die Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit komplexer technischer Systeme durch Vernetzung von Methoden und Technologien mit diesen Anwendungsbereichen. Die zu entwickelnden Methoden und Technologien werden sowohl anwendungsspezifisch als auch anwendungsübergreifend auf diese Anwendungen zugeschnitten und evaluiert. Mit dieser Vernetzung wird das Ziel verfolgt, methodisches Wissen in die Anwendungsbereiche zu transferieren und auch auf andere Anwendung zu übertragen sowie Methoden zu verallgemeinern um damit ein Virtual Engineering und Software Engineering zu ermöglichen, welches den Anforderungen der Zukunft gerecht wird.

DFG-SPP: Scalable Visual Analytics: Interactive Visual Analysis Systems of Complex Information Spaces

http://visualanalytics.de
Ansprechpartner: Dipl.-Inf. Sven Böttger ( boettger@informatik.uni-kl.de )

In Forschung und Entwicklung wie auch in zahlreichen Anwendungsgebieten entstehen immer größere Datensätze mit wachsender Komplexität und Dynamik. Eine zentrale Herausforderung ist dabei das Herausfiltern der wesentlichen Informationen und die Kommunikation dieser zum Menschen. Zusätzlich zu automatischen Analysetechniken erweitern interaktive, visuelle Techniken zur Datenanalyse die wahrnehmenden und kognitiven Fähigkeiten des Menschen. Nur durch eine Kombination aus Datenanalyse (Data Mining) und Visualisierungstechniken ist ein effektiver Zugriff auf andernfalls unüberschaubar komplexe Datensätze möglich.

SPES2020

Ansprechpartner: Dr. Mario Trapp ( mario.trapp@iese.fraunhofer.de )

Eingebettete Systeme („Embedded Systems“) besitzen als Mikrocontroller eine erhebliche Bedeutung in vielen High-Tech-Branchen. Speziell in Deutschland sind an Embedded Systems die gleichen hohen Produktivitäts- und Qualitätsansprüche zu stellen wie an sonstige technische Systeme mit dem Gütesiegel „Made in Germany“. Deutschland ist gerade in den Bereichen in denen eingebettete Systeme entwickelt werden, wie Automobilbau, Avionik, Produktions- und Automatisierungstechnik und Medizintechnik für die Qualität seiner Produkte bekannt. Embedded Systems zielgerichtet in hoher Qualität entwickeln zu können, bildet hierbei eine Schlüsselkompetenz. Die Beherrschung zunehmend leistungsstärkerer, umfassender vernetzter und damit auch komplexer eingebetteter Systeme ist eine wissenschaftliche und technische Herausforderung.

SPES2020 („Softwareplattform Embedded Systems 2020“) ist eine nationale Innovationsallianz mit dem Ziel der Professionalisierung des domänenübergreifenden Produktionsprozesses. SPES2020 vereint 8 Forschungspartner sowie 15 Industriepartner (z.B. Siemens und EADS).

Die Arbeitsgruppe "Software Engineering: Dependability" der Universität Kaiserslautern bearbeitet dabei die Fragestellung, wie Software Engineering und Safety Engineering (Safety im Sinne von "Ausfallsicherheit") enger miteinander verzahnt werden können, z.B. durch die automatische Herleitung von Safety-Modellen aus dem Software-Entwurf und umgekehrt die Integration von Maßnahmen zur Safety-Erhöhung in den Software-Entwurf.

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